8. Mitä valo on? Säteistä Maxwellin teoriaan

Säteet ja aallot #

Säteet ovat hyvä approksimaatio, kun aallonpituus on pieni verrattuna esteisiin ja aukkoihin. Taittumislaki on

n_1\sin\theta_1=n_2\sin\theta_2.

Kulmat mitataan pinnan normaalista; n on taitekerroin. Interferenssissä koherentit amplitudit summataan ennen neliöintiä. Kahdelle yhtä suurelle amplitudille

I\propto2E_0^2(1+\cos\Delta\phi).

Riippumattomien lähteiden keskiarvoistettu intensiteetti voi sen sijaan summata ilman interferenssitermiä.

Sähkömagneettinen aalto #

Lähteettömässä tyhjiössä Maxwellin yhtälöistä seuraa

\nabla^2\mathbf E-\mu_0\epsilon_0\partial_t^2\mathbf E=0,\qquad c=(\mu_0\epsilon_0)^{-1/2}.

c=299792458 m/s on tarkka SI-määritelmä. μ₀:n ja ε₀:n yksittäiset arvot eivät nykyisessä SI:ssä ole tarkkoja määritteleviä vakioita. Polarisaatio kuvaa poikittaista sähkömagneettista rakennetta. Michelson–Morley-koe rajoitti eetterimalleja; sen klassinen odotettu johtava signaali oli toista kertalukua nopeussuhteessa v/c.

Lähteet ja lisälukeminen #

Sisällys · Edellinen luku · Seuraava luku